1.Номенклатура и область применения металлических конструкций
Применение металлических конструкций по виду конструктивной формы и назначению можно разделить на восемь областей.
1) Пром зд. Конструкции одноэтажных пром зд в виде цельнометаллических или смешанных каркасов, в которых по ж/б колоннам устанавливаются метал-е конструкции покрытия здания («шатер») и подкрановые пути.
2)Большепролетные покрытия зд. Здания общественного назначения (спортивные сооружения, рынки, выставочные павильоны, театры и некоторые здания производственного характера (ангары, авиасборочные цехи, лаборатории), имеющие большие пролеты (до 100-150 м). 3)Мосты, эстакады.
4)Листовые конструкции. В виде резервуаров, бункеров, трубопроводов большого диаметра и различных сооружений доменного комплекса, химического производства и нефтепереработки.
5)Башни и мачты. Применяются для радиосвязи и телевидения, в геодезической службе, в опорах линий электропередачи.
6) Каркасы многоэтажных зданий.
7) Крановые и другие подвижные конструкции. 8)Прочие конструкции. К ним относятся конструкции промышленности по использованию атомной энергии, конструкции радиотелескопов, лыжные трамплины и др.
Основные особенности металлических конструкций
Разнообразие конструктивных форм и статических схем обусловлено назначением констр, особенностями эксплуатации и характерам действующих нагрузок. Все эти разнообразные конструкции объединены двумя основными факторами. Во-первых, исходным материалом для всех МК является прокатный металл, выпускаемый по единому стандарту (сортаменту): лист, уголок, швеллер, двутавр, труба и т. п. Во-вторых, все конструкции объединены одним технологическим процессом их изготовления, в основе которого лежат холодная обработка металла (резка, гибка, образование отверстий и т.п.) и соединение деталей в конструктивные элементы и комплексы (сборочно-сварочные или сборочно-клепальные операции).
Достоинствами
МК:
Надежность
МК
обеспечивается близким совпадением их
действительной работы (распределение
напряжений и деформаций) с расчетными
предположениями. Легкость.
Из
всех изготовляемых в настоящее время
несущих конструкций (железобетонные,
каменные, деревянные) МК являются
наиболее легкими. Вес конструкции
зависит от отношения объемного веса
материала к его расчетному сопротивлению:
1/м
Индустриальность. МК в основной своей массе изготовляются на заводах.
Непронициамость. Металлы высокой плотностью, обеспечивающей непроницаемость для газов и жидкостей.
Недостатки: Коррозия. Незащищенная от действия влажной атмосферы, загрязненной агрессивными газами, сталь корродирует (окисляется), что постепенно приводит к её полному разрушению. Повышение коррозионной стойкости МК достигается включением в сталь специальных легирующих элементов.
Небольшая огнестойкость. У стали при t =+200°С начинает уменьшаться модуль упругости, а при t =+600°С сталь полностью переходит в пластическое состояние. Алюминиевые сплавы переходят в пластическое состояние уже при t =+300°С.
Принципы проектирования металлических конструкций
Основные требования: Условия эксплуатации. Удовлетворение заданным при проектировании условиям эксплуатации. Экономия металла. В строит констр металл следует применять лишь в тех случаях, когда замена его другими видами материалов нерациональна.
Транспортабельность. В проекте должна быть предусмотрена возможность перевозки их целиком или по частям. Технологичность. Конструкции должны обеспечивать максимальное снижение трудоемкости.
Скоростной монтаж. Возможностям сборки в наименьшие сроки. Долговечность конструкций. Определяется сроками ее износа.
Эстетичность. Конструкции независимо от их назначения должны обладать гармоничными формами. Типизация конструктивных элементов и целых сооружений. Разработаны типовые решения часто повторяющихся конструктивных элементов – колонн, ферм, подкрановых балок, оконных и фонарных переплетов. В этих типовых решениях унифицированы размеры элементов и сопряжений.
Организация проектирования
Проект-е выполняется в две стадии – проектное задание и рабочие чертежи. В проектном задании устанавливается экономическая целесообразность и техническая возможность строительства. Рабочий проект состоит из 2-х частей: КМ и КМД. Проект КМ выполняет проектная организация. Пояснительная записка, расчеты, компоновочная схема, чертежи важных узлов, спецификация на металл. Проект КМД выполняет КБ завода на основании КМ с учетом технологических особенностей завода.